A produção de aço envolve a remoção de carbono do ferro
Segundo a World Steel Association, alguns dos maiores países produtores de aço são a China, o Japão, os EUA e a Índia. A China responde por cerca de 50% dessa produção.
As maiores produtoras de aço do mundo incluem a ArcelorMittal, a Hebei Steel Group, a Baosteel, a POSCO e a Nippon Steel.
O moderno processo de produção de aço
Os métodos de fabricação de aço evoluíram significativamente desde que a produção industrial começou no final do século XIX. Os métodos modernos, no entanto, ainda são baseados na mesma premissa do processo Bessemer original, que usa oxigênio para reduzir o teor de carbono no ferro.
Hoje, a produção de aço faz uso de materiais reciclados, bem como matérias-primas tradicionais, como minério de ferro, carvão e calcário. Dois processos, a produção básica de oxigênio de aço (BOS) e fornos elétricos a arco (EAF), respondem por praticamente toda a produção de aço.
A moderna fabricação de aço pode ser dividida em seis etapas:
A fabricação de ferro, que é o primeiro passo, envolve os insumos brutos de minério de ferro, coque e cal sendo derretidos em um alto-forno. O ferro fundido resultante, também conhecido como metal quente, ainda contém de 4 a 4,5% de carbono e outras impurezas que o tornam quebradiço.
A produção de aço primário tem dois métodos principais: o BOS (Basic Oxygen Furnace) e o mais moderno método EAF (Electric Arc Furnace).
Os métodos BOS adicionam sucata reciclada ao ferro fundido em um conversor.
Em altas temperaturas, o oxigênio é soprado através do metal, o que reduz o teor de carbono para entre 0 e 1,5%. Os métodos EAF, no entanto, alimentam sucata de aço reciclada através do uso de arcos elétricos de alta potência (temperaturas de até 1650 C) para derreter o metal e convertê-lo em aço de alta qualidade.
A produção de aço secundária envolve o tratamento do aço fundido produzido a partir das rotas BOS e EAF para ajustar a composição do aço. Isso é feito adicionando ou removendo certos elementos e / ou manipulando a temperatura e o ambiente de produção. Dependendo dos tipos de aço necessários, os seguintes processos secundários de produção de aço podem ser usados:
- Mexendo
- Forno de panela
- Injeção de concha
- Desgaseificação
- CAS-OB (ajuste da composição por argônio selado borbulhando com sopro de oxigênio)
Fundição contínua vê o aço derretido fundido em um molde resfriado, causando uma casca de aço fina para solidificar. O cordão é retirado usando rolos guiados e totalmente resfriado e solidificado. O fio é cortado nos comprimentos desejados dependendo da aplicação; lajes para produtos planos (chapas e tiras), blocos para seções (vigas), tarugos para produtos longos (fios) ou tiras finas.
Na formação primária, o aço que é fundido é então formado em várias formas, muitas vezes por laminação a quente, um processo que elimina defeitos fundidos e atinge a forma e qualidade de superfície necessárias. Os produtos laminados a quente são divididos em produtos planos, produtos longos, tubos sem costura e produtos especiais.
Finalmente, é hora de fabricação, fabricação e acabamento.
Técnicas secundárias de formação dão ao aço sua forma e propriedades finais. Essas técnicas incluem:
- Modelagem (laminação a frio)
- Usinagem (perfuração)
- Juntando (soldagem)
- Revestimento (galvanização)
- Tratamento térmico (têmpera)
- Tratamento de superfície (carburação)